Es un parque nacional chileno situado en los faldeos precordilleranos y cordilleranos, al norte de la región de La Araucanía. Fue creado en 1935 y posee una extensión de 6.374 hectáreas. El paisaje es cordillerano, y en él se destacan el cerro La Chilpa (1.819 m), el cerro Los Coches (1.821 m) y el cerro Colomauida (1.830 m). También es importante el volcán Tolhuaca (2.806 m), que se encuentra en las cercanías del parque y da nombre al mismo.
En el interior del parque nace el río Malleco, el más importante de una serie de ríos tributarios suyos. Cabe mencionar también las lagunas Malleco, Santa Mónica y Verde. El clima es frío y húmedo, con tan sólo dos meses secos. La temperatura media anual es de 8,6 °C, con una media máxima de 15,1 °C y una mínima de 1,9 °C. Las precipitaciones son abundantes y fluctúan entre los 2.500 mm y los 3.000 mm anuales. La vegetación más características son los bosques de araucaria, lenga, raulí, coigüe y guindo santo. Las especies animales más importantes son el coipo, el pato rana pico ancho, el tagua común, el rayadito y la gaviota andina.